【发布时间】:2018-02-25 15:38:12
【问题描述】:
我已经开发内核大约一年了,只是使用 GRUB 作为引导加载程序。但是,现在我想开始为我的内核开发引导加载程序。
尽管我很努力,但我似乎无法解决加载程序第二阶段的一个奇怪问题。
生成文件:
BOOTLOADER_FOLDER := boot
KERNEL_FOLDER := kernel
BOOTLOADER_SOURCES := $(shell find $(BOOTLOADER_FOLDER) -type f -iname "*.asm")
BOOTLOADER_OBJECTS := $(subst .asm,.bin,$(BOOTLOADER_SOURCES))
BOOTLOADER_IMAGE := $(BOOTLOADER_FOLDER)/boot.img
KERNEL_SOURCES := $(shell find . -type f -iname "*.c")
KERNEL_OBJECTS := $(foreach x,$(basename $(C_SOURCES)),$(x).o)
OS_IMAGE := os.img
ALLFILES := $(BOOTLOADER_SOURCES) $(KERNEL_SOURCES)
NASM := nasm
NASM_FLAGS := -f bin
DD := dd
DD_FLAGS := bs=512
GCC := GCC
GCC_FLAGS := -g -std=gnu99 -Wall -Wextra -pedantic -Wshadow -Wpointer-arith \
-Wcast-align -Wwrite-strings -Wmissing-prototypes -Wmissing-declarations \
-Wredundant-decls -Wnested-externs -Winline -Wno-long-long \
-Wconversion -Wstrict-prototypes
QEMU := qemu-system-i386
QEMU_FLAGS := -fda
all: clean compile todo run
clean:
-rm -r $(BOOTLOADER_OBJECTS) $(KERNEL_OBJECTS) $(BOOTLOADER_IMAGE) $(OS_IMAGE)
compile: $(BOOTLOADER_OBJECTS) $(KERNEL_OBJECTS)
%.bin:%.asm
@$(NASM) $(NASM_FLAGS) $< -o $@
%.o:%.c
@$(GCC) $(GCC_FLAGS) -o $@ $<
$(BOOTLOADER_IMAGE):$(BOOTLOADER_OBJECTS)
@$(foreach file,$(BOOTLOADER_OBJECTS),dd bs=512 if=$(file) >> $(BOOTLOADER_IMAGE);)
$(KERNEL_IMAGE):$(KERNEL_OBJECTS)
$(OS_IMAGE):$(BOOTLOADER_IMAGE) $(KERNEL_IMAGE)
@$(DD) $(DD_FLAGS) if=$(BOOTLOADER_IMAGE) >> $(OS_IMAGE)
run:$(OS_IMAGE)
@DISPLAY=:0 \
$(QEMU) $(QEMU_FLAGS) $(OS_IMAGE);
todo:
-@for file in $(ALLFILES:Makefile=); do fgrep -H -e TODO -e FIXME $$file; done; true
stage1.asm:
[BITS 16]
[ORG 0x7C00]
jmp 0x0:main
print_string:
lodsb
or al, al
jz .done
mov ah, 0x0E
int 0x10
jmp print_string
.done:
ret
loading_message db "Loading bootloader...", 0xD, 0x0A, 0x0
stage1_address dw 0x500
reset_disk:
mov ah, 0x0
mov dl, 0x0
int 0x13
jc reset_disk
jmp .done
.done:
ret
read_disk:
mov ah, 0x02
int 0x13
cmp ah, 0x0
jmp .done
cmp ah, 0x80
jmp .try_again
.try_again:
pusha
call reset_disk
popa
jmp read_disk
.done:
ret
main:
cli
xor ax, ax
mov ds, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ax, 0x0000
mov ss, ax
mov sp, 0xFFFF
sti
mov si, loading_message
call print_string
call reset_disk
mov al, 0x1
mov ch, 0x0
mov cl, 0x2
mov dh, 0x0
mov dl, 0x0
mov bx, stage1_address
call read_disk
jmp 0x000:stage1_address
cli
hlt
TIMES 510-($-$$) db 0
db 0x55
db 0xAA
stage2.asm:
[BITS 16]
[ORG 0x500]
jmp main
print_string:
lodsb
or al, al
jz .done
mov ah, 0x0E
int 0x10
jmp print_string
.done:
ret
loading_message db "Loading...", 0x0
main:
mov si, loading_message
call print_string
cli
hlt
我希望这只会打印 Loading... 并停止系统。但是,它会打印:☺????↕Loading...
为了解决这个问题,我将loading_message 的声明移到print_string 之前。令我惊讶的是,它产生了不同的输出:link
我最初的想法是该字符串以某种方式作为代码运行,但这是不可能的,因为我正在跳过它。但是,我在字符串中添加了换行符,并且在 print_string (link) 之前声明时,它似乎切换了视频模式(?)
当在代码 sn-p 中的位置声明时,它什么也不输出。所以它必须以某种方式将其作为代码执行?
关于为什么会发生这种情况的任何想法?
(如果您想查看任何其他文件或反汇编,请随时询问!)
【问题讨论】:
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这通常意味着
ds段寄存器值和org不匹配。如果您的数据正在执行,则意味着您错误地跳到了第 2 阶段。在这两种情况下,请使用调试器。 -
提供包括第一阶段在内的所有代码以及如何构建磁盘映像会很有帮助。
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@MichaelPetch 我有一个第一阶段,它使用 BIOS 将第二阶段从磁盘加载到地址 0x0000:0x0500 编辑:我将上传第一阶段;没有看到你的评论。
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@MichaelPetch 我使用 QEMU
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@JonathonReinhart :我不建议将 QEMU/GDB 用于实模式调试,尤其是在调试任何带有软件中断的东西时。 QEMU 在该领域严重缺乏支持,因为它不理解 20 位段:偏移寻址。使用 0x0000 以外的段会完全混淆 GDB。我建议简单地使用 Bochs,它实际上有一个可以理解实模式并对其提供适当调试支持的调试器。如果您了解 QEMU/GDB 的缺陷,这是可能的(我写了一个关于该主题的长度 SO 答案)
标签: assembly x86-16 bootloader osdev sanity-check